Vom Sonnensystem zu den Quasaren - UrsusMajor

Vom Sonnensystem zu den Quasaren
5 Beobachtungsobjekte im Sonnensystem
5.1 Sonne
5.1.1 Einführung
Unsere Sonne ist seit ca. 5 Milliarden Jahren ein relativ stabiler Hauptreihenstern der
Spektralklasse G2, mit einem Durchmesser von 1,4 Millionen km (ca. 5 Lichtsekunden!)
und einer Kerntemperatur von ca. 14,6 Millionen°K. Bei einer mittleren Entfernung zwischen
Erde und Sonne von 149,6 Millionen km erreicht uns ihr Licht nach etwa 8 Minuten.
Die Sonne ist der einzige Fixstern, dessen „Oberfläche“ (Photosphäre) sich direkt beobachten
lässt. Bis spät in die 20er Jahre des 20. Jahrhunderts war es den Astronomen und Physikern
noch völlig rätselhaft, wie die Sterne diese gigantischen Energiemengen über so unvorstellbar
lange Zeiträume erzeugen können. Heute ist klar, dass dies hauptsächlich durch
Kernfusion von Wasserstoff zu Helium erfolgt. Bei diesem Prozess wird dauernd etwas
Masse in Strahlung umgewandelt. Dadurch wird die Sonne nun seit 5 Milliarden Jahren, in
einer wirklich eindrücklichen „Diät“, pro Sekunde um ca. 4 Millionen Tonnen leichter; dies
entspricht etwa dem 16fachen Gewicht des Empire State Building! Die so erzeugte Energie
E errechnet sich einfach nach Einsteins wohl bekanntester Formel der Masse-Energie Äquivalenz:
E = mc 2
Dabei muss der sog. Massendefekt m von 4 Millionen Tonnen pro Sekunde mit dem Quadrat
der Lichtgeschwindigkeit c 2 multipliziert werden. Dies kann mit einem technisch wissenschaftlichen
Taschenrechner leicht nachvollzogen werden. Dies ergibt dann, unter Berücksichtigung
der richtigen Einheiten [m, kg, s], einen unvorstellbar hohen, 23-stelligen Kilowatt
Wert (3.6 x 10 23 KW oder 3.6 x 10 26 W)!
5.1.2 Beobachtbare Phänomene
Das faszinierende Schauspiel, welches die Oberfläche unseres G2 Sterns bietet, sollte sich
kein Amateur entgehen lassen. Die aus Dokumentarfilmen bekannten, so spektakulären
Protuberanzen waren vor nicht allzulanger Zeit nur mit sündhaft teuren, schmalbandigen
Hα Filtern beobachtbar, die etwa so viel kosten wie das gesamte 8 Zoll Teleskop. Zwischenzeitlich
sind allerdings von Coronado und Lunt durchaus erschwingliche Systeme auf
dem Markt (ergänzte Anmerkung 2009). Mit normalen, erschwinglichen Objektivfiltern lassen
sich aber mehrere andere, nicht minder interessante Phänomene sehen.
Das folgende Bild zeigt die Sonne vom 29.2.2004 gemäss www.spaceweather.com, wie
sie sich etwa bei geringer Vergrösserung mit dem 25 mm Okular im 8 Zoll Teleskop präsentiert.
Zu sehen sind 5 unterschiedlich grosse Fleckengruppen, davon eine sehr grosse
(rechts oben), welche damals für mehrere gigantische Koronale Massenausbrüche (CME)
verantwortlich war. CME, (Coronal Mass Ejections) oder Flares sind die wohl gewaltigsten
und energiereichsten beobachtbaren Phänomene in unserem Sonnensystem, und haben
auch Auswirkungen auf der Erde (erhöhte Auroratätigkeit, Beeinträchtigung elektronischer
Systeme etc.). Mit normalen Objektivfiltern sind sie teleskopisch leider nicht beobachtbar.
Mehr Infos über Flares und CME, sowie deren Klassierung siehe www.spaceweather.com.
Weiter ist auf dem Bild die granulatförmige Struktur der Oberfläche sichtbar. Dies ist im Teleskop
allerdings nur bei gutem Seeing möglich. Diese Plasmablasen haben Durchmesser
bis zu 1’000 km und eine Lebensdauer von einigen Minuten. Am linken Bildrand oben ist
noch ein helles Fackelgebiet sichtbar (siehe Pfeil). Hier wird durch Konvektion sehr heisses
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